Bausteine der Materie-Fragen-und Antworten.pdf - Willi und Co ...
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<strong>Bausteine</strong> <strong>der</strong> <strong>Materie</strong> – <strong>Fragen</strong> <strong>und</strong> <strong>Antworten</strong><br />
1. Erkläre die Atomvorstellung von John Dalton:<br />
A. Dalton definierte das Atom als kleinstes nicht weiter teilbares Partikel, aus dem<br />
jede <strong>Materie</strong> besteht. Ein Atom kann we<strong>der</strong> erzeugt noch vernichtet werden.<br />
2. Erkläre den Begriff Atom<br />
A. Ein Atom besteht aus einem positiv geladenen Kern <strong>und</strong> ihn umkreisenden negativ<br />
geladenen Elektronen. Der Atomkern enthält meist noch elektrisch neutrale<br />
Neutronen. Die Masse eines Neutrons ist so groß wie die eines Protons. Die gesamt<br />
Masse eines Atoms liegt in seinem Atomkern.<br />
3. Was hat Rutherford durch seinen Streuversuch herausgef<strong>und</strong>en<br />
A. Er hat gezeigt, dass Atome keine massiven Kugeln sind <strong>und</strong> zwischen dem<br />
Atomkern <strong>und</strong> seinen Elektronen ein großer luftleerer Raum besteht <strong>und</strong> die gesamte<br />
Masse des Atoms im Atomkern vereinigt ist.<br />
4. Welche Unterschiede gibt es zwischen dem Kugelmodell von Dalton <strong>und</strong> dem<br />
Kern-Hülle-Modell von Rutherford<br />
A. Nach den Vorstellungen Daltons sind Atome massive Kugeln, die kleinsten Teile<br />
<strong>der</strong> <strong>Materie</strong> <strong>und</strong> nicht weiter teilbar. Der Streuversuch Ratherfords zeigte jedoch<br />
Atome, die aus kleinen Atomkernen <strong>und</strong> einer voluminösen Hülle bestehen. Die<br />
Masse des Atoms ist weitgehend im Atomkern vereinigt. Die weitgehend<br />
massenlosen Elektronen umkreisen den Atomkern in <strong>der</strong> Elektronenhülle. Die<br />
Ablenkung <strong>der</strong> alpha-Teilchen deutet auf einen positiv geladenen Atomkern hin.<br />
5. Kohlenstoff C was sagt uns die<br />
a) Ordnungszahl 6 A. Der Atomkern enthält 6 Protonen <strong>und</strong> die Elektronenhülle 6<br />
Elektronen.<br />
b) Nukleonenzahl 12 A. Der Atomkern besteht aus 6 Protonen <strong>und</strong> 6 Neutronen.<br />
c) Elementsymbol C A. Das Symbol steht für Carbon, Kohlenstoff.<br />
6. Erkläre die Ordnungszahl<br />
A. Die Ordnungszahl ist eine laufende Nummer, die den Elementen zugeordnet sind.<br />
Sie gibt zudem die Anzahl <strong>der</strong> positiv geladenen Protonen im Kern an. Da das Atom<br />
als Ganzes neutral ist, müssen sich in <strong>der</strong> Elektronenhülle ebenfalls 6 negativ<br />
geladen Elektronen befinden.<br />
7. Zeichne das Schalenmodell vom Sauerstoff<br />
8. Was ist ein Neutron<br />
A. Ein Neutron ist ein elektrisch neutrales Nukleon, also ein neutralesTeilchen eines<br />
Atomkerns<br />
9. Zeichne den Schalenaufbau von Aluminium <strong>und</strong> gib an wie viele<br />
b) Elektronen, A. 13<br />
c) Protonen, A. 13<br />
c) Neutronen, A. 14<br />
Aluminium besitzt.<br />
10. Wie viele Neutronen besitzt Jod<br />
A. 74<br />
11. Wie viele Außenelektronen <strong>und</strong> Schalen hat<br />
a) Kalium, A. 2 Außenelektronen <strong>und</strong> 4 Schalen
) Argon, A. 8 Außenelektronen <strong>und</strong> 3 Schalen<br />
12. Erkläre vier Gemeinsamkeiten <strong>der</strong> Erdalkalimetalle<br />
A. Stehen in <strong>der</strong> zweiten Hauptgruppe <strong>und</strong> haben damit zwei Elektronen in <strong>der</strong><br />
äußersten Schale, sind alle Metalle, lassen sich unter Abgabe von zwei Elektronen<br />
leicht oxidieren. Die stabile Oxidationsstufe ist +II. Sie bilden mit Halogenen <strong>und</strong><br />
Schalkogenen Metallsalze. Erdalkalimetalle sind gute Strom- <strong>und</strong> Wärmeleiter.<br />
13. Das Element Lithium hat die durchschnittliche Atommassenzahl 6,9. Wie kann<br />
das sein<br />
A. Lithium ist ein Element, das aus Isotopen besteht. Isotope sind Atome mit <strong>der</strong><br />
gleichen Protonenzahl im Atomkern, aber unterschiedlicher Anzahl an Neutronen.<br />
Isotope des gleichen Elements haben unterschiedliche Masse. Die chemischen<br />
Eigenschaften sind dagegen gleich. Aus dem prozentualen Anteil <strong>der</strong> Isotopen wird<br />
die mittlere Atommassenzahl als arithmetisches Mittel berechnet. Lithium besteht aus<br />
den Isotopen mit <strong>der</strong> Massenzahl 7 zu 92,6 % <strong>und</strong> <strong>der</strong> Massenzahl 6 zu 7,4 %.<br />
14. Warum leitet eine Kochsalzlösung den elektrischen Strom, festes Kochsalz<br />
aber nicht<br />
A. In <strong>der</strong> wässrigen Kochsalzlösung ist NaCl in positiv geladene Na+ - Ionen <strong>und</strong><br />
negativ geladene Cl- - Ionen dissoziiert. Beim Anlegen eines elektrischen Feldes<br />
wan<strong>der</strong>n die Anionen zur Anode die Kationen zur Kathode <strong>und</strong> transportieren damit<br />
Ladung. Es fließt ein Strom. Im festen Kochsalz sitzen die Na+ - <strong>und</strong> die Cl- - Ionen in<br />
einem Kristallgitter, das sie nicht verlassen können. Es fließt deshalb kein Strom.<br />
b) zeichne das dazu passende Schalenmodell von NaCl<br />
A. Siehe Nr. 24<br />
15. a) Zeichne das Schalenmodell N2<br />
NΞN<br />
b) beschreibe die Bindungsart.<br />
A. Atombindung, Dreifachbindung<br />
c) Erkläre, ob in <strong>der</strong> Verbindung die Stickstoffatome die Edelgaskonfiguration<br />
erreichen.<br />
A. Im Stickstoffmolekül erreicht jedes Atom durch die Verwendung von drei<br />
Elektronen des an<strong>der</strong>en Stickstoffatoms die Edelgaskonfiguration.<br />
16. Nach welcher Systematik ist das Periodensystem <strong>der</strong> Elemente (PSE)<br />
aufgebaut<br />
A. Es ist eingeteilt in Perioden <strong>und</strong> Schalen. Jedes Element im Periodensystem ist<br />
einer Ordnungszahl zugeordnet, das <strong>der</strong> Protonenzahl im Atomkern entspricht.<br />
17. Wie viel Schalen hat Magnesium <strong>und</strong> welche Buchstaben kennzeichnen sie<br />
A. Magnesium mit dem Symbol Mg hat drei Schalen, die die Buchstaben K, L <strong>und</strong> M<br />
tragen.<br />
18. Welche Gemeinsamkeiten haben die Alkalimetalle<br />
A. Stehen in <strong>der</strong> ersten Hauptgruppe <strong>und</strong> haben damit ein Elektron in <strong>der</strong> äußersten<br />
Schale, sind alle Metalle, lassen sich unter Abgabe von einem Elektronen leicht
oxidieren. Die stabile Oxidationsstufe ist +I. Sie bilden mit Halogenen <strong>und</strong><br />
Schalkogenen Metallsalze. Alkalimetalle sind gute Strom- <strong>und</strong> Wärmeleiter.<br />
19. Was sind Isotope<br />
A. Isotop steht für gleich. Damit sind Mischelemente gemeint, die aus Atomen mit <strong>der</strong><br />
gleichen Anzahl an Protonen, aber unterschiedlicher Anzahl an Neutronen bestehen.<br />
Reinelemente bestehen nur aus einem Isotop.<br />
20. Nenne Misch- <strong>und</strong> Reinelemente<br />
A. Mischelemente sind z. B. Wasserstoff, Lithium, Kohlenstoff <strong>und</strong> Chlor.<br />
Reinelemente sind Fluor, Natrium, Aluminium <strong>und</strong> Phosphor.<br />
21. Erkläre den Begriff Edelgaskonfiguration<br />
A. Von einer Edelgaskonfiguration spricht man, wenn ein Atom o<strong>der</strong> Ion voll besetzte<br />
Elektronenschalen aufweist – wie Edelgase.<br />
22. Was passiert bei <strong>der</strong> Elektrolyse von Zinkjodid<br />
A. In wässriger Lösung dissoziiert Zinkjodid in das Kation Zn 2+ <strong>und</strong> das Anion J - . Bei<br />
<strong>der</strong> Elektrolyse wird an die Lösung ein elektrisches Feld angelegt. Dies bewirkt eine<br />
Wan<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Kationen zur Kathode <strong>und</strong> eine Wan<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Anionen zur Anode.<br />
An <strong>der</strong> Kathode nehmen die Kationen je zwei Elektronen auf <strong>und</strong> werden dadurch<br />
neutral <strong>und</strong> scheiden sich an <strong>der</strong> Kathode als Zinküberzug ab. Die Jodid-Ionen geben<br />
an <strong>der</strong> Anode je ein Elektron ab, wodurch sie neutral werden. Zwei neutralisierte<br />
Jodatome verbinden sich zum Jodmolekül.<br />
23. Erkläre die Ionenbindung am Beispiel von Kochsalz<br />
Bei <strong>der</strong> Reaktion von Natrium mit Chlor gibt Natrium sein Außenelektron an das<br />
elektronegativere Choratom ab. Durch diesen Elektronenübergang erlangt das Na-<br />
Ion Edelgaskonfiguration <strong>und</strong> zum Chlorid werdende Chloratom ebenfalls. Wegen <strong>der</strong><br />
gegenseitigen Anziehung <strong>der</strong> gegensätzlich geladenen Ionen bilden sie im<br />
wasserfreien Zustand ein Kristallgitter.<br />
24. Zeichne das Schalenmodell von Natriumchlorid<br />
Na+<br />
Cl-<br />
25. Welche Atombindungen können unterschieden werden<br />
Einfachbindungen, Zweifachbindungen <strong>und</strong> Dreifachbindungen.<br />
26. Zeichne das Schalenmodell <strong>der</strong> Atombindung von gasförmigem Stickstoff<br />
A. Siehe Nr. 15<br />
27. Prüfe, ob bei den folgenden Verbindungen eine Edelgaskonfiguration vorliegt:<br />
SO 2 , SO 3 , NO 2<br />
SO 2 ist planar
A. Bei diesen Verbindungen liegt keine Edelgaskonfiguration vor. Schwefel enthält d-Orbitale<br />
<strong>und</strong> kann deshalb mehr als Elektronen aufnehmen: 8 in <strong>der</strong> Außenschale <strong>und</strong> 10 in den d-<br />
Orbitalen. Stickstoff enthält in <strong>der</strong> NO2 – Verbindung ein ungepaartes Elektron in seinem<br />
↔<br />
SO 2 SO 3 NO 2<br />
Orbital. Ein weiteres Elektron ist delokalisiert zwischen den beiden Sauerstoffatomen <strong>und</strong><br />
dem Stickstoffatom.